วิธีเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน - คู่มือและแผนภาพ

เมื่อสร้างระบบพลังงานแสงอาทิตย์ การเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนานเป็นวิธีที่ใช้งานได้จริงในการเพิ่มกระแสไฟฟ้าในขณะที่รักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ การตั้งค่านี้เป็นเรื่องปกติในระบบ 12V หรือ 24V ที่คุณต้องการชาร์จแบตเตอรี่หรือใช้อินเวอร์เตอร์แรงดันต่ำอย่างปลอดภัย ในคู่มือนี้ เราจะพาคุณผ่าน วิธีการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน รวมถึงแผนภาพการเดินสาย เคล็ดลับความปลอดภัย และข้อมูลเชิงเทคนิคที่สำคัญ

การเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนานหมายความว่าอย่างไร

เมื่อเราพูดถึงการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน เรากำลังหมายถึงการตั้งค่าที่ขั้วบวกของแผงทั้งหมดเชื่อมต่อกัน และขั้วลบทั้งหมดเชื่อมต่อกัน ซึ่งสร้างวงจรที่ แรงดันไฟฟ้ายังคงเท่าเดิม เหมือนแผงเดียว ในขณะที่ กระแสไฟฟ้ารวมเพิ่มขึ้น ตามจำนวนแผงที่เพิ่มเข้ามา

ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ 12V 100W สี่แผงแบบขนานจะทำให้แรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 23.33V แต่เพิ่มกระแสไฟฟ้าจาก 5.45A เป็น 21.8A

คุณจำเป็นต้องเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนานหรือไม่

การตัดสินใจว่าจะเดินสายแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมหรือขนานขึ้นอยู่กับความต้องการแรงดันของระบบ สภาพแวดล้อม และเป้าหมายการออกแบบโดยรวม การเดินสายแบบขนานมีข้อดีหลายประการ แต่ก็มีข้อจำกัดบางอย่างเช่นกัน

มาสำรวจทั้งสองด้านกัน:

ข้อดีของการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน

หนึ่งในข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการเดินสายแบบขนานคือความทนทาน เนื่องจากแต่ละแผง ทำงานอย่างอิสระ การบังแสงหรือความล้มเหลวในแผงหนึ่ง จะไม่ ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของแผงอื่น ๆ ซึ่งทำให้ระบบแบบขนานมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในสภาพแวดล้อมจริงที่การบังแสงบางส่วนเป็นสิ่งหลีกเลี่ยงไม่ได้

นอกจากนี้ การตั้งค่าแบบขนานยังช่วยให้คุณ:

• รักษาแรงดันระบบให้ต่ำและปลอดภัยสำหรับแบตเตอรี่ เหมาะสำหรับระบบ 12V หรือ 24V
• เพิ่มกระแสชาร์จ ซึ่งทำให้เวลาชาร์จแบตเตอรี่เร็วขึ้น
• ขยายระบบได้ง่าย โดยเพิ่มแผงเพิ่มเติมในภายหลังโดยไม่ต้องเดินสายใหม่ทั้งชุด
• ทำงานได้ดีร่วมกับ ตัวควบคุม PWM ซึ่งทำงานได้ดีที่สุดเมื่อแรงดันไฟฟ้าแผงโซลาร์เซลล์ใกล้เคียงกับแรงดันแบตเตอรี่

ข้อเสียของการเดินสายแผงแบบขนาน

อย่างไรก็ตาม การตั้งค่าแบบขนานไม่ใช่ตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพที่สุดเสมอไป หนึ่งในความท้าทายหลักคือการจัดการกับ กระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น ซึ่งต้องใช้ สายไฟที่หนากว่า และเบรกเกอร์หรือฟิวส์ที่มีขนาดเหมาะสมเพื่อป้องกันการร้อนเกิน นอกจากนี้ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าค่อนข้างต่ำ การลดแรงดันไฟฟ้าจึงมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อเดินสายไฟยาว

ข้อควรพิจารณาอื่น ๆ ได้แก่:

• ค่าใช้จ่ายสายไฟสูงขึ้นเนื่องจากต้องใช้สายไฟขนาดใหญ่กว่า
• จุดเชื่อมต่อต่าง ๆ มากขึ้น ซึ่งอาจ เพิ่มความซับซ้อน และเวลาการติดตั้ง

ถ้าระบบของคุณตั้งอยู่ใกล้กับตัวควบคุมการชาร์จหรืออินเวอร์เตอร์ และคุณกำลังใช้งานกับแบตเตอรี่แรงดันต่ำ ข้อเสียเหล่านี้มักจะจัดการได้ แต่ในงานติดตั้งขนาดใหญ่ การเดินสายแบบผสมระหว่างอนุกรมและขนานอาจเหมาะสมกว่า

วิธีการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน

ตอนนี้ที่เราได้พูดถึงทฤษฎีแล้ว มาดูวิธีการเชื่อมต่อเหล่านี้ในทางปฏิบัติกัน กระบวนการนี้ตรงไปตรงมาแต่ต้องใส่ใจรายละเอียดเพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพสูงสุด

ขั้นตอนที่ 1 คำนวณจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่สามารถเชื่อมต่อแบบขนานได้

ก่อนที่คุณจะเริ่มเดินสายแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน สิ่งสำคัญคือต้องรู้ให้ชัดเจนว่า คุณต้องใช้แผงกี่แผง และตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบของคุณสามารถรองรับได้อย่างปลอดภัย เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบป้ายหรือแผ่นข้อมูลบนแต่ละแผงโซลาร์เซลล์เพื่อยืนยันว่าแผงทั้งหมดมี แรงดันไฟฟ้าระบุชื่อเดียวกัน

มี สองปัจจัยสำคัญ ที่กำหนดขีดจำกัดสูงสุดของจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่คุณสามารถเชื่อมต่อแบบขนานโดยไม่เสี่ยงต่อความเสียหายหรือการปิดตัวของอุปกรณ์ของคุณ:

1. ขีดจำกัดกำลังไฟฟ้ารวม

กำลังไฟรวมของแผงโซลาร์เซลล์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกันต้องไม่เกิน เรตติ้งกำลังไฟฟ้าอินพุต PV สูงสุด ของอินเวอร์เตอร์หรือตัวควบคุมการชาร์จของคุณ

2. ขีดจำกัดกระแสไฟฟ้ารวม

เนื่องจากการเดินสายแผงแบบขนานจะรวมกระแสไฟฟ้า กระแสลัดวงจรรวม (Isc) ของชุดแผงโซลาร์เซลล์ต้อง ไม่เกิน ค่ากระแสอินพุตสูงสุดที่เรตติ้งของอินเวอร์เตอร์หรือตัวควบคุมการชาร์จของคุณ

เพื่อคำนวณ จำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่คุณสามารถเชื่อมต่อแบบขนานได้อย่างปลอดภัยสูงสุด ให้ใช้สูตรง่ายๆ นี้:

จำนวนแผงแบบขนานสูงสุด = กระแสเรตติ้งของเครื่องชาร์จ / Isc ของแผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผง

ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณใช้ ตัวควบคุมการชาร์จโซลาร์เซลล์ 25A ที่มีเรตติ้งแรงดันอินพุตต่ำกว่า 60V และแต่ละ แผงโซลาร์เซลล์ 50W มีค่ากระแสลัดวงจร (Isc) 2.73A คุณจึงสามารถเชื่อมต่อได้สูงสุด 9 แผงอย่างปลอดภัย

ขั้นตอนที่ 2 จัดเรียงแผงโซลาร์เซลล์และเตรียมความต้องการ

หลังจากยืนยันจำนวนแผงแบบขนานแล้ว ให้วางแผนการจัดวางและ เลือกอุปกรณ์เสริมที่เหมาะสมสำหรับการเดินสายโซลาร์เซลล์อย่างปลอดภัย

• ขั้วต่อสาขา MC4 (เช่น แบบ 2 ต่อ 1, 3 ต่อ 1) หรือ กล่องรวมสาย ที่มีบัสบาร์ในตัว เพื่อเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์หลายแผงแบบขนานอย่างเป็นระเบียบและปลอดภัย
• สายไฟแผงโซลาร์เซลล์ ขนาดเหมาะสม ที่มีเรตติ้งสำหรับกระแสไฟฟ้ารวมที่ไหลผ่านวงจรขนาน
• ฟิวส์ PV หรือเบรกเกอร์วงจร DC จำเป็น เมื่อเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์สามแผงขึ้นไปแบบขนาน แต่ละแผงหรือสายควรมีฟิวส์หรือเบรกเกอร์ของตัวเองเพื่อป้องกันความเสียหายจากกระแสเกิน ค่ากระแสฟิวส์ควรเลือกอย่างระมัดระวัง โดยทั่วไปประมาณ 1.56 เท่าของกระแสลัดวงจรของแผง (Isc)
• สวิตช์ตัดไฟ DC DC disconnect switch ใช้สำหรับปิดการจ่ายไฟจากแผงโซลาร์เซลล์อย่างปลอดภัยในระหว่างการบำรุงรักษาหรือเหตุฉุกเฉิน ตามมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าในหลายพื้นที่

ขั้นตอนที่ 3 เชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน

เมื่อวางแผนผังระบบและเตรียมอุปกรณ์เรียบร้อยแล้ว ให้เชื่อมต่อขั้วบวกของแผงทั้งหมดเข้าด้วยกัน และขั้วลบทั้งหมดเข้าด้วยกัน ตรวจสอบขั้วไฟฟ้าให้ถูกต้องก่อนเชื่อมต่อ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อทุกจุดแน่นหนาและกันน้ำได้

ขั้นตอนที่ 4 การติดฟิวส์แผงโซลาร์เซลล์

สำหรับระบบที่มีแผงโซลาร์เซลล์สามแผงขึ้นไปหรือสายแผงแบบขนาน ให้ติดตั้งฟิวส์อินไลน์หรือเบรกเกอร์วงจร DC ที่ สายบวก ของแต่ละแผงหรือสายขนาน รวมทั้งที่ สายบวกหลัก เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินในกรณีเกิดความผิดปกติ

ขั้นตอนที่ 5 เชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์ชาร์จและเปิดระบบอย่างปลอดภัย

เชื่อมต่อขั้วบวกและขั้วลบของเอาต์พุต PV ที่รวมกันไปยังขั้วรับแสงของคอนโทรลเลอร์ชาร์จ ใช้เบรกเกอร์วงจร DC ระหว่างกันเพื่อความปลอดภัย เมื่อเปิดระบบ ให้ปิดเบรกเกอร์แบตเตอรี่ก่อน จากนั้นจึงปิดเบรกเกอร์ชุดแผง PV เพื่อให้ระบบเริ่มทำงานอย่างถูกต้องและหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดตอนเริ่มต้น

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน

สามารถเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ที่มีกำลังวัตต์ต่างกันแบบขนานได้หรือไม่

ควรใช้แผงโซลาร์เซลล์ที่มีแรงดัน กระแส กำลังวัตต์ และมาจากแบรนด์เดียวกันเมื่อเดินสายแบบขนาน

การจับคู่สเปคช่วยให้การแบ่งกระแสไฟฟ้าเป็นไปอย่างสมดุล ประสิทธิภาพสูงสุด และลดความเสี่ยงจากการสูญเสียเนื่องจากความไม่ตรงกัน แผงจากแบรนด์ต่าง ๆ อาจตอบสนองต่อแสงแดด การบัง หรืออุณหภูมิต่างกัน ทำให้ประสิทธิภาพต่ำหรือระบบไม่สมดุล

หากการผสมแผงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ให้พิจารณาใช้ อินเวอร์เตอร์ชาร์จที่รองรับอินพุต MPPT หลายช่อง หรือ การเชื่อมต่อคอนโทรลเลอร์ชาร์จแบบขนาน พร้อมกับแยกชุดแผงโซลาร์เซลล์เพื่อแยกแผงที่ไม่ตรงกันออกจากกัน

ในกรณีสุดท้าย คุณสามารถเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ที่มีกำลังวัตต์ต่างกันแบบขนานได้ ก็ต่อเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าเท่ากันเท่านั้น ซึ่งจะช่วยลดความสูญเสียและป้องกันปัญหาการไหลย้อนกลับ แต่ไม่แนะนำเว้นแต่จะไม่มีทางเลือกอื่น

จำเป็นต้องมีไดโอดบายพาสในแผงโซลาร์เซลล์แบบขนานหรือไม่

ไม่, ไดโอดบายพาสไม่จำเป็นอย่างเคร่งครัดเมื่อเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน เพราะแต่ละแผงทำงานอย่างอิสระและจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าสู่ระบบด้วยตัวเอง หากแผงใดแผงหนึ่งถูกบังหรือเสียหาย จะลดเพียงการจ่ายกระแสของแผงนั้นเท่านั้น แผงอื่น ๆ ยังคงผลิตพลังงานได้เต็มประสิทธิภาพ